Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Automatizace výroby – motto Hannover Messe 2000

Automa 5/2000

Gustav Holub

Automatizace výroby – motto Hannover Messe 2000

Největší průmyslový veletrh v Evropě, Hannover Messe, se letos konal o měsíc dříve, než bylo v jiných letech obvyklé. Důvodem byla příprava světové výstavy EXPO Hannover 2000. Obdobně jako v loňském roce mohli návštěvníci zhlédnout rozsáhlý sortiment výrobků a služeb z oblastí strojírenské výroby, elektrotechniky, elektroniky a informační techniky. Po loňském úspěchu nového zaměření veletrhu na automatizaci výroby (factory automation) byly aktivity v tomto oboru dále rozšířeny. Na veletržní ploše 112 700 m2 (v roce 1999 to bylo 95 000 m2) předvedlo 2 500 vystavovatelů automatizační techniku, komponenty, moduly a systémy pro montáž, manipulaci a robotiku. Vzájemná integrace automatizace, elektrotechniky, strojírenské techniky, informační techniky a komunikační techniky tvořila základ rozsáhlých firemních prezentací v halách 9 až 23.

Obr. 1.

Pod pojmem automatizace výroby si v současné době nepředstavujeme komplex liduprázdných hal, kde roboty monotónně vykonávají svěřenou práci. Továrna budoucnosti je flexibilní, komunikačně otevřený výrobní systém, svázaný předivem vzájemných vztahů s dodavateli a subdodavateli, systémovými partnery, kooperujícími podniky, obchodními partnery a zákazníky. Automatizace výrobního podniku se zdaleka netýká jen automatizace činnosti výrobních strojů, ale zasahuje celý výrobní proces od nákupu materiálu, skladového hospodářství, přípravy výroby, výrobního plánování, řízení zakázek, přes vlastní výrobu a montáž až po kontrolu kvality, balení, expedici a dopravu.

Podle názoru odborníků z výzkumných institucí a renomovaných firem z oboru automatizační techniky se budou dále rozvíjet především decentralizované řídicí systémy, paralelní i sériové sběrnice pro přenos dat mezi jednotlivými součástmi automatizovaného systému, inteligentní elektrické pohony s vestavěnými funkcemi PLC a další inteligentní snímače a akční členy. Mimořádný bude i rozvoj softwaru pro průmyslovou automatizaci na bázi operačních systémů Windows a Linux. Výjimečné postavení v automatizaci zaujímá robotika a manipulační technika: v SRN zaznamenává tato část trhu trvale se zvětšující objem obchodu, např. v roce 1998 byl objem obchodu v tomto oboru ve srovnání s rokem 1990 téměř dvojnásobný.

Decentralizované řídicí systémy
V současné době se v oblasti výrobní automatizace stále častěji objevují pojmy decentralizace automatizačních systémů a inteligentní výstupy (front ends). V decentralizovaných automatizovaných systémech jsou důležité nejen jednotlivé inteligentní komponenty, ale i softwarové nástroje pro jejich konfiguraci, řízení a sledování a také průmyslové datové sběrnice. Co se týče sběrnic, do průmyslové výroby stále více pronikají sběrnice na bázi Ethernetu, které umožňují fyzicky propojit ekonomické řídicí systémy, plánování a vlastní řízení výroby. Důkazem o narůstající důležitosti softwarových nástrojů v průmyslové automatizaci bylo množství návštěvníků ve stáncích firem Microsoft, Wonderware, SAP a dalších softwarových firem.

Zákazníci, kteří kupují software pro průmyslovou automatizaci, dávají stále častěji přednost produktům se standardními rozhraními, funkcemi a ovládáním před jednoúčelovými systémy. Použitím komerčních operačních systémů, jako jsou např. Windows, lze předejít mnoha rizikům, redukovat náklady na vývoj a oživení softwaru a zkrátit dobu potřebnou pro návrh, uvádění investice do provozu a zaškolení obsluhy.

Softwarové systémy pro automatizaci stále úžeji spolupracují se soft-PLC. Soft-PLC jsou systémy, které stojí na rozhraní mezi počítačem a PLC. Tak, jak se rozšiřuje jejich nabídka, stírá se ostrá hranice mezi řízením pomocí PLC a řízením pomocí počítače. Nové řídicí systémy si z obou oblastí přinášejí výhodné vlastnosti původních technologií: z PLC např. rychlost a spolehlivost, z počítačů jednoduché ovládání a levnou výrobu standardizovaných komponentů.

Na mnoha setkáních a konferencích, jež se v průběhu veletrhu v Hannoveru konaly, opakovaně zaznělo, že podíl softwaru v automatizační technice stále roste na úkor jednoúčelových hardwarových řešení. Vývoj spěje k situaci, kdy většina úloh v automatizaci bude řešena softwarově s využitím standardních hardwarových komponent, jak je to již běžné v počítačovém světě.

Významným odvětím na veletrhu Hannover Messe byly také systémy pro zpracování obrazu. Trh těchto systémů má podle předpokladů odborníků narůstat o 20 % ročně a má se stát důležitou klíčovou technologií. Lze pozorovat dva protichůdné trendy: systémy s drahými inteligentními kamerami, jejichž elektronika má výkonnost srovnatelnou se špičkovým počítačem, a jednoduché systémy s levnými kamerami pro jednodušší úlohy.

Obr. 2.

Robotika a montážní technika
V montážní technice, na niž připadá 22 % výrobních nákladů, nastupují pružné montážní a transportní systémy. Jejich výhodou je to, že je při změně výrobní náplně lze snadno přizpůsobit novým postupům a vyráběným produktům. Největší šanci na trhu mají modulární montážní a transportní systémy, kompletně dodávané jediným dodavatelem, se zajištěným servisem a s možností snadné změny konfigurace. Tyto koncepce jsou ekonomicky výhodné i pro střední a malé výrobní série. Do montážní techniky stále vehementněji pronikají systémy pro zpracování obrazu.

V  robotice pro montážní techniku je patrný rozvoj malých robotů pracujících s přesností až 5 µm, ať již v kloubové koncepci nebo s lineárními osami. Příklad takového robotu firmy Mitsubishi Electric byl představen v čísle 1/2000 na str. 16 v našem časopise.

Laserová průmyslová technika
V současné době je množství výrobních postupů, např. řezání, vrtání, svařování, gravírování atd., realizováno mimořádně přesnou technologií a bez opotřebení klasických nástrojů. Řeč je o laserových systémech. Na specializované přehlídce Vision Laser, která byla jednou ze součástí hannoverského veletrhu, bylo možné vidět nejen laserová zařízení s vysokými výkony, přesná a rychlá, s možností snadno je přeprogramovat na nový výrobní postup, ale i celé výrobní linky využívající laserovou techniku. Byl předveden např. laserový systém s impulsy o délce několika málo femtosekund pro přesnou výrobu trojrozměrných mikrostruktur nebo laser pro nanášení velmi tvrdých vrstev, které zvyšují odolnost proti opotřebení.

Závěr
Veletrh znovu potvrdil narůstající integraci strojírenských oborů, automatizace, elektrotechniky a informačních technologií. Zvyšuje se poptávka po řešeních, která překračují možnosti jednoho oboru, neboť v popředí zájmu je optimalizace celého výrobního procesu.

[Tiskové informace a podklady z veletrhu Hannover Messe. 2000.]